CALCULO DE RESISTENCIA AL AVANCE
CALCULO DE RESISTENCIA AL AVANCE noviembre 32014En este trabajo
haremos un clculo de resistencia al avance de un carguero
utilizando el mtodo de holtrop y Mennen.ALUMNO: CAABI QUISPE
FREDERIK ROMMELCalculo de resistencia al avance de un carguero
Tabla de contenido
DATOS DEL BUQUE CARGUERO3CALCULO DE LA SUPERFICIE MOJADA4CALCULO
DEL CF ACORDADA POR LA ITTC4CALCULO DEL FACTOR DE
FORMA:5RESISTENCIA DE LOS APNDICES5RESISTENCIA POR OLAS6INCREMENTO
DE RESISTENCIA POR LA PRESENCIA DE UN BULBO BAJO LA SUPERFICIE DE
LA PROA8Coeficiente de correlacin Ca9
INTRODUCCION
Para el clculo de la resistencia al avance para este carguero
tuvimos que usar el mtodo del HOLTROP debido a que el mtodo de
serie 60 no estaba en el rango de valores que este tiene. Y para
los coeficientes que se desconoce de esta embarcacin se tom de un
cuadro estadstico de otras embarcaciones de carga del mismo
coeficiente de block.Para resistencia viscosa se obtuvo por la
formula dada por la ITTC y las dems resistencias fueron halladas
por las formulas dadas por Holtrop y Mennem, este mtodo de obtuvo
de la prueba de varios modelos luego se adapt a frmulas para su
anlisis.
CALCULO DE RESISTENCIA AL AVANCE DE UN CARGUERO POR MTODO
APROXIMADO DE HOLTROP Y MENNEN
Para la determinacin de la potencia propulsiva requerida en la
etapa de diseo inicial de un barco. Este mtodo fue desarrollado a
travs de un anlisis de regresin de los experimentos de modelos
aleatorios y datos a gran escala, esta adaptacin del mtodo se ha
traducido en un conjunto de frmulas de prediccin con una gama ms
amplia de aplicacin. Sin embargo, cabe notar que las modificaciones
dadas slo tienen un carcter provisional, ya que los ajustes se
basan en un pequeo nmero de ex experimentos. En cualquier caso, la
aplicacin est limitada a las formas del casco se asemejen a la nave
promedio descrito por las dimensiones principales y coeficientes de
la forma utilizados en el mtodo.La extensin del mtodo se centra en
la prediccin de los buques de alta en bloque con L / B bajas.
La resistencia total de un barco se ha subdividido en:
Donde: = resistencia friccional acordada por la ITTC 1957.=
factor de forma describiendo la resistencia viscosa de la forma del
casco en relacin a . Resistencia por apndices. Resistencia por
formacin de olas. Incremento de la resistencia debido por presencia
de bulbo baja la superficie de la proa. Modelo- buque correlacin de
resistencia.
Donde el viene dado de la siguiente manera:
En la frmula de factor de forma Lr es un parmetro reflejando la
longitud de la carrera de acuerdo a:
El coeficiente C12 est definido como:
Tambin:
Para el coeficiente las siguientes directrices provisionales se
dan: Forma de popa
Secciones de forma de V-10
Seccin de forma normal0
Hogner popa10
DATOS DEL BUQUE CARGUERO Para conocer los coeficientes de
nuestra embarcacin tuvimos que buscar otra semejante con el mismo
coeficiente block y tambin tipo carguero.DATOS DEL
BUQUEUNIDADES
ESLORA291metros
ESLORA DE FLOTANCION285metros
MANGA50metros
CALADO MEDIO 18.3metros
RANGO DE VELOCIDADES9-18nudos
LCB0.831metros
COEFICIENTE DE BLOCK0.85
COEFICIENTE SECC MAESTRA0.994
COEFICIENTE DE FLOTACION0.884
COEFICIENTE PRISMATICO0.831
CALCULO DE LA SUPERFICIE MOJADANecesitamos tambin el rea de la
superficie mojada, para esto tenemos una formula aproximada para
buques grandes y de alto Cb>0.65:
Reemplazando:
CALCULO DEL CF ACORDADA POR LA ITTCTambin necesitamos el semi
angulo de entrada de la flotacin y la rugosidad del casco. Para
ello nos basamos en buques cargueros y escogemos el promedio de sus
propiedades:Con nuestro rango de velocidades podemos calcular el
froude, reynol y el coeficiente de resistencia friccional dada por
la ITTC.V(nudos)m/sFnRnCf (ITTC-57)
94.629960.093991116081893820.00162961
9.54.887180.099212846419776810.00161839
105.14440.104434576757659800.00160785
10.55.401620.109656297095542790.00159792
115.658840.114878027433425780.00158854
11.55.916060.120099757771308770.00157965
126.173280.125321488109191760.00157121
12.56.43050.130543218447074750.00156318
136.687720.135764948784957740.00155552
13.56.944940.140986669122840730.0015482
147.202160.146208399460723720.0015412
14.57.459380.151430129798606710.00153448
157.71660.1566518510136489700.00152804
15.57.973820.1618735810474372690.00152185
168.231040.1670953110812255680.00151589
16.58.488260.1723170311150138670.00151014
178.745480.1775387611488021660.0015046
17.59.00270.1827604911825904650.00149925
189.259920.1879822212163787640.00149408
CALCULO DEL FACTOR DE FORMA:
Reemplazando los siguientes datos:cstern10
T/L0.06421
Lr53.2462
c141.11
1+k1 =1.39514
RESISTENCIA DE LOS APNDICESPara este clculo necesitamos la
superficie mojada de los apndices para esto tambin recurrimos a las
embarcaciones cargueras de mismo Cb y encontrar el rea por
semejanza.
Donde: Superficie mojada de los apndicesPara el valor de 1+K2 es
dependiendo de los apndices que estamos considerando
VALORES POSSIBLES PARA 1+K2VALOR
Timn1.75
Timn detrs de la popa1.4
Quillas de balance2.8
Arbotantes3
Henchimientos2
Eje3
Aletas estabilizadoras2.8
Dome2.7
Quillas de pantoque1.4
Consideraremos el efecto del timn, hlice y la quilla de
balance.
V [nudos]v [m/s]CfRapp [Kg]
94.629960.001600451151.246143
9.54.887180.001589531273.960957
105.14440.001579271402.479831
10.55.401620.00156961536.769041
115.658840.001560461676.796781
11.55.916060.001551811822.532969
126.173280.001543591973.94908
12.56.43050.001535772131.018001
136.687720.001528312293.713912
13.56.944940.001521182462.012168
147.202160.001514362635.889207
14.57.459380.001507822815.322464
157.71660.001501553000.290297
15.57.973820.001495523190.771913
168.231040.001489713386.747317
16.58.488260.001484113588.197248
178.745480.001478713795.103135
17.59.00270.00147354007.447051
189.259920.001468464225.211674
RESISTENCIA POR OLAS
Donde:
Para
Entonces:
Dado que
El mtodo de HOLTROP nos da la siguiente frmula para el clculo de
iE:
8
V [nudos]v [m/s]Fnm4m1c1c2c5desp [Kg]ro*gdlambdaRw [Kg]
94.629960.091.2E-45-2.140540775.993933630.83253719912216591025.9-0.91.030635.40832
9.54.887180.092.3E-38-2.140540775.993933630.83253719912216591025.9-0.91.0306313.4373
105.14440.11.4E-32-2.140540775.993933630.83253719912216591025.9-0.91.0306330.6138
10.55.401620.16.6E-28-2.140540775.993933630.83253719912216591025.9-0.91.0306364.7276
115.658840.114.3E-24-2.140540775.993933630.83253719912216591025.9-0.91.03063128.266
11.55.916060.115.8E-21-2.140540775.993933630.83253719912216591025.9-0.91.03063240.184
126.173280.122.3E-18-2.140540775.993933630.83253719912216591025.9-0.91.03063427.919
12.56.43050.123.4E-16-2.140540775.993933630.83253719912216591025.9-0.91.03063729.59
136.687720.132.3E-14-2.140540775.993933630.83253719912216591025.9-0.91.030631196.27
13.56.944940.138.3E-13-2.140540775.993933630.83253719912216591025.9-0.91.030631894.26
147.202160.141.8E-11-2.140540775.993933630.83253719912216591025.9-0.91.030632907.23
14.57.459380.142.4E-10-2.140540775.993933630.83253719912216591025.9-0.91.030634338.2
157.71660.152.3E-09-2.140540775.993933630.83253719912216591025.9-0.91.030636311.2
15.57.973820.151.6E-08-2.140540775.993933630.83253719912216591025.9-0.91.030638972.62
168.231040.168.9E-08-2.140540775.993933630.83253719912216591025.9-0.91.0306312492.2
16.58.488260.163.9E-07-2.140540775.993933630.83253719912216591025.9-0.91.0306317063.7
178.745480.171.5E-06-2.140540775.993933630.83253719912216591025.9-0.91.0306322904.8
17.59.00270.174.6E-06-2.140540775.993933630.83253719912216591025.9-0.91.0306330257
189.259920.181.3E-05-2.140540775.993933630.83253719912216591025.9-0.91.0306339385.5
INCREMENTO DE RESISTENCIA POR LA PRESENCIA DE UN BULBO BAJO LA
SUPERFICIE DE LA PROA
V [nudos]v [m/s]pbTfHb [m]Abt [m]BFniro*gRb [Kg]
94.629960.511.93.96727.857500.4715071025.90.0074839
9.54.887180.511.93.96727.857500.4886581025.90.0082198
105.14440.511.93.96727.857500.5048831025.90.0089497
10.55.401620.511.93.96727.857500.5202211025.90.0096692
115.658840.511.93.96727.857500.5347111025.90.0103751
11.55.916060.511.93.96727.857500.5483931025.90.0110645
126.173280.511.93.96727.857500.5613081025.90.0117355
12.56.43050.511.93.96727.857500.5734961025.90.0123864
136.687720.511.93.96727.857500.5849961025.90.0130161
13.56.944940.511.93.96727.857500.5958481025.90.0136239
147.202160.511.93.96727.857500.6060871025.90.0142093
14.57.459380.511.93.96727.857500.615751025.90.0147723
157.71660.511.93.96727.857500.6248711025.90.0153129
15.57.973820.511.93.96727.857500.6334831025.90.0158314
168.231040.511.93.96727.857500.6416171025.90.0163282
16.58.488260.511.93.96727.857500.6493021025.90.0168039
178.745480.511.93.96727.857500.6565651025.90.017259
17.59.00270.511.93.96727.857500.6634331025.90.0176942
189.259920.511.93.96727.857500.669931025.90.0181102
COEFICIENTE DE CORRELACIN CA
V [nudos]Ca1+k1Rv [Kg]Rapp [Kg]Rw [Kg]Rb [Kg]RtrRa [Kg]Rtotal
[Kg]EHP [CV]
90.00031.4533751151.24615.40831610.0074838606325.360857.183756.88
9.50.00031.4590651273.96113.4373180.0082198407047.767399.684391.92
100.00031.4650231402.479830.613840.0089496607809.174265.275094
10.50.00031.4712491536.76964.727550.0096691908609.581460.155866.89
110.00031.4777411676.7968128.266160.010375050944988995.296714.8
11.50.00031.4844981822.533240.183810.0110645301032796888.237642.62
120.00031.4915181973.9491427.91930.01173550112451051658656.18
12.50.00031.4988002131.018729.590.0123864012202113862.69762.58
130.00031.41063432293.71391196.27060.0130161013197123030.710970.6
13.50.00031.41141462462.01221894.25910.01362387014232132734.512291.1
140.00031.41222082635.88922907.23190.01420931015306143056.513737.5
14.50.00031.41305272815.32254338.20160.01477229016419154098.815326.4
150.00031.41391023000.29036311.19860.01531289017570165984.217077.8
15.50.00031.41479343190.77198972.62260.0158314018761178858.319015.8
160.00031.41570203386.747312492.2190.01632822019991192889.821169.1
16.50.00031.41663593588.197217063.6560.01680388021260208271.523571.5
170.00031.41759523795.103122904.7670.01725898022568225220.326262.1
17.50.00031.41857974007.447130257.0460.01769418023915243976.929286
180.00031.41958934225.211739385.5410.01811018025301264805.432694.4
8
